Vorteks Tüpünde Akışkan Olarak Hava Oksijen Karbondioksit Ve Azot Kullanılarak Isıtma–Soğutma Sıcaklık Performanslarının Deneysel Olarak İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada iç çap 11mm, gövde uzunluğu 160mm olan Ranque-Hilsh vorteks tüpü ile hava, oksijen (O2), karbondioksit ( CO2), ve azot ( N2) ısıtma soğutma sıcaklıkları deneysel olarak incelenmiştir. Deneysel çalışmada kullanılan vorteks tüpünde hiçbir hareketli parça bulunmamakta-dır.deney süresince hacimsel debileri ayarlamak için kullanılan sıcak çıkış tarafındaki kontrol vanası da tam açık konumda tutulmuştur. Vorteks tüpü deneylerinde genellikle akışkan olarak hava kullanılmaktadır. Hava; azot (%78.09), oksijen(%20.95), argon(%0.93), karbondioksit(%0.03) ve az oranda da başka gazları kapsamaktadır. Deneysel çalışmada giriş basıncı 2-7 bar arasında 1 bar aralıklarla ölçülerek havanın içinde bulunan gazların ısıtma-soğutma sıcaklık performansları ölçülerek havaya göre kıyaslanmıştır.

Keywords

• Ranque – Hilsch vorteks tüp, Enerji ayrışımı, Isıtma, Soğutma

Abstract

In this paper, using a Ranque-Hilsh vortex tube, inside diameter and body lenght of that are 11 mm and 160 mm respectively. Heating-cooling temperatures of air, oxygen (O2), carbon dioxide (CO2) and nitrogen (N2) have been investigated experimentaly. The vortex tube has no any moving part. In the experimental study, the control valve on the outlet side of the hot fluid has been in full open position. In generaly, the air has been used in the vortex tube tests. The air includes 78.09 % of N2, 20.95 % of O2, 0.93 % of CO2 and other gases at very less amount. The performances of gases have been determinated by measuring heating-cooling temperatures of gases in the intake pressure intervals 1.0 bar between 2.0 bars and 7.0 bars and results have been compered with air.

Keywords

• Ranque – Hilsch vortex tube, Energy separation, Heating, Cooling

References

1. [1]. Özkul N., “Uygulamalı Soğutma Tekniği”,. Makina Mühendisleri Odası, Yayın No:115, Ankara, s. 24-25, 1999.
2. [2].Dincer K., Başkaya Ş., Üçgül İ., Uysal B. Z., “Giriş ve Çıkış Kütlesel Debilerinin Bir Vorteks Tüpün Performansına Etkisinin Deneysel İncelenmesi”, 14.Ulusal Isı Bilimi ve Tekniği Kongresi Bildiri Kitabı, Isparta, s.13-18, 2003.
3. [3].Cockerill T., “The Ranque-Hilsch vortex Tube”, Ph. D. Thesis, Cambridge University Engineering Department, Susderland, 1995.
4. [4].Althouse A. D., Turnquist C. H., Bracciano A. F., “Modern Refrigeration and Air Conditioning”, The Goodheart-Willcox Company Inc., South Holland, s.633, 1979.
5. [5].Bruno T., “Laboratory Applications of Vortex Tube”, Journal of Chemical Education, 64, (11), p. 987-988, 1987.
6. [6].Gulyaev A. I., “Investigation of Conical Vortex Tubes”, Inzherno-Fizicheskii Zhurnal, 10: (3), p. 326-331, 1966.
7. [7].Hajdık B., Lorey M., Steınle J., Thomas K., “Vortex Tube can Increase Liquid Hydrocarbon Recovery at Plant Inlet”, Oil-Journal, 8, p. 76-83, 1997.
8. [8].Fröhlıngsdorf W., Unger H., “Numerical Investigations of Compressible Flow and the Eneryg Seperation in the Ranque-Hilsch Vortex Tube. int”. International Journal of Heat and Mass Transfer, 42, p. 415-422, 1999.

9. [9].Özgür A. E., “Vorteks Tüplerin Çalışma Kriterlerine Etki Eden Faktörlerin ve Endüstrideki Kullanım Alanlarının Tespiti”, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bil. Enst., Isparta, s. 70, 2001.
10. [10]. Çengel Y., Boles M., “Mühendislik Yaklaşımıyla Termodinamik”, Literatür Yayıncılık Ltd., İstanbul, s.780, 1996.
11. [11]. Stephan K., Lin S., Durst M., Huang F., Seher D., “An Investigation of Energy Separation In A Vortex Tube”, Journal of Heat Mass Transfer, 26, (3), 344-348, 1983.